大学物理实验示波器的使用
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示波器的使用实验报告学院自动化班级自175 学号姓名
一、实验目的与实验仪器
【实验目的】
(1)了解示波器的结构和工作原理。
(2)熟练掌握示波器的基本操作。
(3)学会用示波器测量电压、频率和相位差的方法。
(4)学会周期信号的频谱分析。
(5)观察李萨如图形、拍现象,加深对振动合成的理解。
【实验仪器】
TBS1102B-EDU型数字存储示波器、TFG6920A型函数/任意波形发生器。
二、实验原理
1.刻度法:
2.相位差:
3.方波信号:
4.拍的周期:
5,李萨如图形:
测频率:
测相位:
三、实验步骤
1.刻度法测量正弦信号的参数。
调节信号发生器,使A路输出50HZ 正弦信号,采用刻度法测量信号的峰一峰电压周期,数据记入表4.10-2 中,计算频率、有效值。
2.双踪示波法测量正弦信号的相位差。
接通信号发生器的B通道,使B路输出50HZ正弦信号,分别调节A路信号的输出相位为0°,B路信号的输出相位为45°,调节波形,从示波器屏幕上读出(T)和L (Δt) 的值,数据记人表4.10-3中,计算相位差。
3.方波信号的频谱观察与测量
(1) 频谱观察
调节信号发生器,使A 路输出10kHz 方波信号,按“Autoset ”键以显示YT波形,按下FFT键,观察稳定波形。
(2) 频谱测量
采用光标法测量FFT谱线的幅度和频率。使用“Cursor”功能,通过移动垂直光标1或光标2至谱线位置测量频率。依次测量记录5 条谱线的幅度与频率,记录在表格4.10-5 中,用坐标纸画出频谱图并分析各谱线幅度、频率变化规律。
4.拍现象观察与测量
将函数信号发生器A,B路同时接通,调节信号发生器使A、B路输出信号幅度相同的正弦信号,A路频率v =150Hz,B路频率=130Hz,按“Autoset”键,在示波器获得稳定的波形,用刻度法测量拍的周期,数据记人表4.10-8 中,计算频率。
5.李萨如图形观察与测量
(1) 频率测量
调节信号发生器使A路输出50H 正弦信号,B路分别输出25HZ、75H、100H、200H 正弦信号。按“Uiliy" 按钮调节到“XY" 模式,观察李萨如图形,调节示波器通道1、2 的垂直标度按钮、位置旋钮,水平标度旋钮,使李萨如图形在屏上大小、位置适当,数据记人表4.10-9 中。
(2) 相位差测量
调节信号发生器使A、B路分别输出50HZ正弦信号,分别调节A路信号的输出相位为0、B路信号的输出相位为45°,得到如图4.10-23 所示的李萨如图形,从示波器屏幕上读出A 和B的值,数据记人表4.10-10 中,计算相位差。
四、数据处理
五、分析讨论
用刻度法测量正弦信号参数时,调整合适的垂直和水平的标度系数,以方便格数的读取;用双踪示波法测量正弦信号相位差时,要调节两个信号的零电平基准线使其重回,以便读取间距;方波信号的频谱观察与测量,要设置显示YT波形,旋转水平标度,使示波器显示多个波形,便于幅度和频率的测量,使用示波器的FFT功能可以很方便地对信号的频谱进行测量;拍现象观察与测量,主要是对示波器“Math”功能的运用,拍的周期由刻度法测得;李萨如图形观测与测量使用的是“Utility”功能,注意需要设置为“XY”模式,还需要调节垂直标度按钮,位置旋钮,水平标度旋钮,使李萨如图形在屏上大小,位置合适。
六、实验结论
通过实验,我对示波器的使用有了更深入的了解,同时掌握了两种最基本的测周期与峰峰值的方法,并对利萨如图形有了感官上的认识,真正把课本上学到了相关理论结合到实验观测与分析之中,我感到很有收获。
七、原始数据